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民國七十二年,我在墾丁國家公園南仁山做蝶類生態調查,發視南仁湖及附近沼澤的水生植物,生態奇妙,引起我無限的好奇。後來在陽明山發現一個景色優美的小池,池中植物瑰麗的色彩,多變的葉形,一窺奧妙的念頭油然而生,但不見有人對此特殊植物群做詳細研究,而引發我的研究動機。
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初等代數鏡頭下的Fibonacci Sequence
壹、研究目的:培養建構式思考方式,提高解決問題的能力。
貳、研究過程:一先查數學辭典,確定F.S.之定義。二以文字敘述替代數字敘述F.S.,並分析歸納規律性。三將發表過的有關關係式,挑選適合以代數分析研究者,研究採逆命題角度處理,共有下列七種關係式採論之。
壹、Motivation and Purpose In this study, we expect to know something about Fibonacci Sequence (F.S.) that we can understand and enjoy as a high school student.
貳、Procedure 一.Make sure the definition of F.S. 二.Use algebra instead of numerical to state F.S. 三.Select the related formulas and discuss by fundamental algebra. We get 7 types as follows
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本作者於71年3月參加全國科學展覽作品(生物科高中教師組)報告中,判斷茄葉中抗感染皮膚的黴菌(Cladosporium Cl- adsporiodes )成分之薄層析展開圖之R f值,約為0.77~0.63,但未能萃取此有效成分,方便應用於醫療上,故繼續研究之。
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在四年級的暑假裹,老師帶我們去採集標本,雯玲不小心摔了一跤,跌到草叢裏。「唉喲!好痛喔!」雯玲的叫聲把我引過去,原來是手被刺扎到了”我發現長刺的植物被她一碰,葉子竟然合了起來,還下垂呢,真有趣!大家爭著去碰它的葉子,孟宏大叫:「我知道!含羞草害羞了!」老師說;「不錯,這種植物叫含羞草,但是它並不是害羞,而是植物的一種運動。」奇怪,植物也能運動嗎?我怎麼沒聽說過?太陽下山後,我們順著原路回家,看到含羞草的葉子統統合起來,好像在睡覺一樣,我覺得更奇怪了,於是我下定決心,好好的去探討個究竟。
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這份科學探究,最早是想要為那些在停電狀況下需要與外界聯繫的人們,趕緊取得電力為手機充電。電力的取得條件是,完全沒有外界能源支持,必須自力生電。我們上網搜尋了好多可用的發電設備,風力、太陽能都有體積大、需要看天候的不利因素。因此我們決定自力研發,設計了這部利用人們走動時的能量,經由傘齒輪輕易轉動發電的「漫步發電機」。它能穩定的送出5V的電力,經過測試,不管是傳統手機或智慧手機都能順利充電。這部發電機以USB介面輸出電力,因此所有以USB為介面的設備都能使用,像是MP3、LED燈甚至3號4號電池都可以應用得上。將來還要將這發電機安裝在滑板車上、嬰兒推車上、買菜推車上,一定可以給人們帶來更多的便利。
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本次科展以探究自製水鳥笛的發聲機制為主題,主要因為地區有許多特有鳥類,希望這個實驗可以做為未來模擬鳥類發聲水鳥笛研究的參考,也可以作為地區發展體驗觀光的參考。本研究分別以無水與有水時的發聲情形做探討。在無水時分別觀察吹管與內吸管粗細、長短與頻率的關係。有水時則探究何時發生多頻音,而在產生多頻音的情況下,影響的發聲的因素有哪些。結果發現無水時水鳥笛發出單一頻率之聲音,且內吸管越長頻率越低,與內吸管粗細、外吸管長短、外吸管粗細無關。在有水的情況下若水位不及內吸管底部,則發出的聲音與無水時相同;若水位高於內吸管底部,則產生多頻聲音,且水位越高多頻變化越快。
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「剛」「柔」 並進 、「硬」「軟」 兼施~探討流體的「固化」與固體的「液化」現象
新聞常報導土壤「液化」,難道固體會變「軟」?那流體會變「硬」嗎?我們實驗生活上粉漿來探討流體受到外力後變硬的現象(簡稱流體的「固化」);接著自製各種物理的實驗和測量工具:「自製滑輪黏滯度檢測器」測量粉漿黏滯度、「自製喇叭垂直震動器」和「自製水平震動器」有效控制變因,探討流體跳動或固體粒子流動現象(簡稱固體的「液化」)。主要發現:不同流體會有不同流動表現,玉米粉漿、太白粉漿表現近似「非牛頓流體膨脹型」特徵;震動實驗發現細砂具有比粗砂容易流動的特質;砂、水、粉混合後具有凝聚特質,可以減緩震動時「液化」情形。透過我們這個物理實驗的想法和發現,或許可以對未來的科學探究或生活問題具有價值。
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有天我們發現檳榔樹下少有植物生長,此稱為植物間的「相剋作用」。同時在課本中學習到檳榔對於人體是有危害的,因此本研究探討市售檳榔製品對於其他植物及人體口腔細胞的毒害情形?經研究後得知:1.檳榔子、荖葉及荖花萃取液會影響玉米和綠豆種子發芽及幼苗生長、酵母菌的呼吸作用。2.檳榔子植栽區土壤會影響玉米及綠豆種子發芽及幼苗生長。3.檳榔子、荖葉及荖花萃取液對口腔細胞造成破壞。4.確認檳榔子、荖葉及荖花具有相同的相剋化合物-多酚類物質。將來可以收集檳榔子、荖葉及荖花的萃取液,若能施加在需要除草的地面,藉由它們所含有的多酚類物質,使雜草難以生存,故能夠成為天然除草劑,將可減少化學除草劑的使用量。
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孑孓可生活在農田菜圃水溝儲水槽、路旁臭水溝或小型積水容器, 水量多寡或水質混濁與否都可能出現孑孓, 一般水質呈中性至弱鹼性, 但最酸p H 值3 .9 仍有孑孓存活。在七種常見水中, 以地下水及原生活的水最能存活, 而在R O 水易使孑孓死亡。探討六大類植物共3 6 種植物中, 以大蒜、八角、胡椒、菖蒲葉、樟樹花、苦楝果撲滅孑孓的效果最佳, 只需以2 . 5%的比例就可完全消滅孑孓, 可作為天然孑孓投劑。薄荷葉、九層塔花、防蚊樹葉、天竺葵(葉、花)、萬壽菊(葉、花)、野薑花(葉、花)、羅漢松葉, 馬纓丹花、大花曼陀羅葉、篦麻葉、苦楝葉、軟枝黃蟬花,以及檸檬果、韭菜葉則需以5%比例才能消滅孑孓。而野薑花、八角、防蚊樹及檸檬果4 種植物能同時在滅孑孓及驅蚊方面都有成效, 建議進一步研發相關產品。自來水的餘氯與溶液酸鹼性並非造成孑孓致命的主要因素。
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從讀幼稚園的時候開始,爸媽就鼓勵我們兄妹要養成儲蓄的好習慣,我們也深知,「節約儲蓄」是一種美德,因此我們每天都把父母所給我們的零用錢省下來投進了父母為我們買的大撲滿裏,日子久了,我們的撲滿也越來越重,但是我們卻沒法知道到底已經存了多少錢?是妹妹多呢?還是我的多?我一直有個願望,想用我自己存的錢,買一輛迷你腳踏車,我曾經不止一次的到自行車行去打聽過,價錢很貴,要兩仟六佰多元,我的錢夠嗎?實在無法知道,除非剖開我那隻「大肥豬」,否則「莫法度」,因此我對我的「金庫」產生了強烈的不滿,妹妹也有同感,兩人經過了一陣商量,有一共同的結論一它有相當大的缺點,我們要設法改良它,一一使它能夠時時刻刻的告訴我們,我們的「財富」已經累積有多少了?
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本研究在實驗不同弦、彈撥工具、收音位置,以及音箱的材質、厚度、硬度、高度、外圍大小、外圍形狀、音孔大小和音孔形狀對共鳴響度的影響。過程中自製30個音箱,並經三次改良製作2組調弦架。實驗操作共進行2次,結果為:1.不同的弦所產生的響度差異不顯著;2.厚度愈厚的撥片所產生的響度愈大;3.音箱內中間偏下方為產生最大響度的收音位置;4.瓦楞紙材質所產生的響度比馬糞紙、泡棉、軟木為大;5.厚度愈薄的音箱所產生的響度愈大;6.音箱硬度愈硬產生響度愈大;7.體積愈大的音箱所產生的響度愈大;8.音孔大小愈小的音箱產生的響度愈大;9.正多邊形音箱邊數愈多產生的響度愈大;10.音孔在兩側的音箱比音孔在中間的音箱產生較大的響度。希望研究結果提供未來自然與生活科技「聲音與樂器」單元教學之用,以及學習樂器時更能理解聲音共鳴原理。
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